“一题一课”助力高效复习

2025-02-24 00:00:00尹晓融
数理化解题研究·综合版 2025年1期
关键词:一题一课

摘 要:“一题一课”是对一个题干进行多层次全方位的挖掘,这种课型要求教师具有较高的编题变式的能力.本节教学设计给出一个抽象函数题干,经过对一道题干深度挖掘后,最后“留白”让学生自主探索,帮助学生构建完整知识体系和培养高阶思维.

关键词:一题一课;抽象函数;课堂留白

中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1008-0333(2025)03-0002-03

收稿日期:2024-10-25

作者简介:尹晓融,二级教师,从事中学数学教学研究.[FQ)]

函数是贯穿整个高中数学的一条主线,其抽象性让学生在学习时感到困难,尤其是抽象函数.抽象函数的性质通常是利用符号运算或代数方法来推导和证明的,教师讲了不少抽象函数的题目,但学生遇到新题甚至旧题重做时,还是畏惧不知从何下手.究其原因,首先,学生没有掌握对于函数的一般处理方法,没有内化教师的讲解,所以他们的思维水平仍然停留在原有层次;其次,教师是遇到一题讲一题,学生接收到的知识是碎片化的,没有形成完整体系.为了系统地帮助学生学好抽象函数的基本性质,下面以“抽象函数的基本性质复习微专题”为例,探究如何通过“一题一课”模式进行教学.

1 一题一课

波利亚曾说:“一个专心的、认真备课的教师能够拿出一个有意义的但又不太复杂的题目,去帮助学生挖掘问题的各个方面.使得通过这道题,就好像通过一道门户,把学生引入一个完整的理论领域.”在复习课教学中,我们可以深挖一道典型试题,通过拾级而上的设计和适时适度的引导,不断地把学生的思维引向深入[1].

“一题一课”模式就是对一道题或一个材料进行深入研究,认真琢磨其本质,通过纵横联系,将孤立问题“串”起来;通过课外拓展,让学生思维“飞”起来[2].从学生的具体情况出发,科学、合理、有序地组织学生进行相关的数学探索活动,使得一节课的教学任务可以达成多维目标的过程[3].

2 课堂留白

数学课堂留白,指数学教师在课堂教学的某些环节中,有意留出一定的时间和空间让学生自主思考、感悟,为学生构建属于自己的数学认知结构,从事数学探究活动,表达对数学的理解提供机会.现在的课堂中,教师“一言堂”“满堂灌”的情况不在少数,从头讲到尾的情况居多,不给学生思考喘息的时间,导致一些学生前面还没有听懂,教师已经讲到了后面,落下的越来越多.课堂中适当地留白,给学生消化的时间,保证大部分学生能及时跟上教师进度,同时对有点难度的问题,能让学生充分地深度思考,更易产生思维火花,激发学生的学习兴趣,提高课堂效率.

3 教学案例

本节课是在高一学生学完函数的单调性和奇偶性两大性质后进行的,故暂不涉及周期性和对称性拓展.

题目 已知函数y=f(x),x∈R,且对x,y满足f(x+y)=f(x)+f(y),且当xgt;0时,f(x)gt;0.

(1)求f(0)的值;

(2)判断函数f(x)的奇偶性并证明;

(3)证明:当xlt;0时,f(x)lt;0;

(4)判断函数f(x)的单调性并证明;

(5)若f(-1)=-2,求f(x)在[-2,1]上的值域;求在[-2,3/2]上的值域;

(6)你能把题干中的f(x+y)=f(x)+f(y)稍微变一变,看有什么发现吗?

本题题干简洁,综合考查了抽象函数单调性、奇偶性、求值,同时考查了分类讨论、数形结合、割补等思想方法,对学生的推理能力、创造能力要求较高,难度较大.在高考复习阶段,笔者以本题为载体,通过设计层次性、开放性、拓展性的问题,引导学生学会解题,发展其核心素养.

教师:抽象函数是没有具体表达式或具体值的一类函数,平时同学们遇到它们时常感到害怕,无从下手,今天我们就一起来研究抽象函数的性质,看看它们到底有什么神秘之处,请同学们先来思考这道例题.

学生1:对于第(1)问,可以令x=y=0,得f(0)=0.

学生2:还可以令y=0,得f(x)=f(x)+f(0),故f(0)=0.

教师:我们这两位同学求函数值用的是——(放慢语气,留给学生回答)赋值法,我们常用的赋值有0,±1.

学生3:对于第(2)问,由于定义域为R,故对于x∈R,都有-x∈R.

令y=-x,则f(x-x)=f(x)+f(-x).由(1),得f(x)+f(-x)=0.即f(-x)=-f(x).故f(x)为奇函数.

教师:很好!这位同学的证明可以说是滴水不漏,找奇偶性先考虑了定义域,再寻找f(-x)与f(x)之间的关系,这里它也是赋值法,巧用了第(1)问的f(0)=0.

学生4:第(3)问中,题干中已经有xgt;0时,f(x)gt;0,所以设xlt;0,此时-xgt;0,则f(-x)gt;0.

由f(x)在R上为奇函数,得f(-x)=-f(x).

所以f(x)=-f(-x).即当xlt;0时,f(x)lt;0.

教师:这位同学回答得非常棒!这也是一道证明题,要证什么就设什么,再往已知上靠,进而基于第(2)问奇函数的基础使用函数性质证明.接下来的第(4)问有部分同学在变形判定符号时遇到了困难,我请三位做出来的同学先来展示讲解一下.

学生5:我用的是拆项变形.

任取x1,x2∈R,且x1lt;x2

f(x1)-f(x2)=f[(x1-x2)+x2]-f(x2

=f(x1-x2)+f(x2)-f(x2

=f(x1-x2).

因为x1lt;x2,所以x1-x2lt;0.由(3)当xlt;0时,f(x)lt;0.所以f(x1-x2)lt;0.即f(x1)lt;f(x2).即f(x)在R上为增函数.

学生6:我用的是奇函数性质变形处理.

任取x1,x2∈R,且x1lt;x2

f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=f(x1-x2).

下同学生5.

学生7:我是由题干中的式子直接变形的.

由f(x+y)=f(x)+f(y),得f(x+y)-f(y)=f(x).任取x1,x2∈R,且x1lt;x2,f(x1)-f(x2)=f(x1-x2).下同学生5.

教师:这三位同学已经把我的台词说完了!我们再一起来总结一下,本小问考查单调性证明,常规步骤后,难点在于变形判定符号,这里给出了三种解法,解法1的变形是通过拆项;解法2的变形是通过奇偶性把减法变成加法,正好对应题干中的条件;解法3的出发点是直接将题干中的式子移项变形,找到一般规律,最终化为单个式子后根据第(3)问的结论判定符号.如果没有第(3)问的证明,在设定了x1lt;x2后遇到f(x1-x2)的符号判定该如何处理?

学生8:可以把前面设定的x1lt;x2改成x1gt;x2,再由题干中xgt;0,f(x)gt;0来判定符号.

教师:很聪明!接下来还有两问,请大家思考.

学生9:第(5)问因为f(x)在R上为奇函数,所以f(1)=-f(-1)=2.令x=y=-1,则f(-2)=f(-1)+f(-1)=-4.因为f(x)在R上单调递增,所以f(x)在[-2,1]上的值域为[f(-2),f(1)].即[-4,2].

教师:完成得很好!把-2拆成两个-1相加.那[-2,3/2]上的值域又该如何处理呢?

学生10:令x=y=1/2,则2=f(1)=f(1/2+1/2)=f(1/2)+f(1/2).则f(1/2)=1.

所以f(1/2+1)=f(1/2)+f(1)=1+2=3.

因为f(x)在R上单调递增,所以f(x)在[-2,3/2]上的值域为[f(-2),f(3/2)].即[-4,3].

学生11:我猜测这道题的f(x)是一次函数,我用f(x)=2x,带进去求得的结果跟他们俩一样.

教师:你的眼光非常好!你是怎么得到一定是一次函数而且f(x)=2x的呢?

学生11:我就用学过的几个函数模型往里面套,发现一次函数正好符合,设f(x)=kx+b,由题干f(x+y)=f(x)+f(y)得到b=0,再代入数据得到k=2.

教师:答案是正确的,但作为解答题我们这样作答是不严谨的,甚至有同学感觉是碰巧的,客观题我们可以这样快速得到答案,解答题这样做不妥.

这道题的模型的确是一次函数,我们还有其他的基本初等函数,能不能仿照题目中的f(x+y)=f(x)+f(y),写出表示其他你所熟悉的基本初等函数的抽象函数表达式?

学生12:我们组给出的是指数函数模型,f(x+y)=f(x)·f(y),

教师:你们是怎么想到的呢?

学生12:两个同底指数式只能相乘,所以我们先写出ax·ay=ax+y,再将f(x)=ax代入,所以得到f(x)·f(y)=f(x+y),反过来就是上面的式子.

学生13:我们组的方法跟他们一样,不过我们用的是对数函数模型,根据对数的加法运算法则,loga(xy)=logax+logay,所以我们得到的式子是f(xy)=f(x)+f(y).

学生14:我们组得到是f(xy)=f(x)·f(y),这是一个幂函数模型,比如我们取f(x)=xα,那么f(x)·f(y)=xα·yα=(xy)α=f(xy).

教师:刚才我们涉及的运算都是加法和乘法,减法和除法是不是也是由加法乘法得来的呢?这样我们又可以得到更多的式子,当然它们跟前面的模型还是一样的.

4 结束语

本节课从常见的抽象函数f(x+y)=f(x)+f(y)出发,全面考查分类讨论、类比、归纳等思想方法,对学生的抽象思维能力、推理能力、创造能力有较高要求,难度较大.在本节课中,笔者通过设计层次性、拓展性、开放性的问题,引导学生学会解题,发展其核心素养.教学过程一直注重“放手等待”,给学生提供思考的“空白时间带”,则可以调动学生思维的主动性与积极性.在教师提问后没有立即让学生回答,而是等待学生思考,以便其清晰完整地表达出自己的观点;在其他同学有新的思路时,不让学生直接展示,而是提出方向先给其他学生时间思考,想不出来再进行点拨,最后进行展示.学生经过探究学习后形成的观点要及时分享,教师才能更恰当地实施评价与指导.最后的留白设置让学生自主探寻更多的抽象函数模型,在探寻一般规律的过程中,类比具体函数的性质特征,帮助学生实现思维上的突破,学生的思维再次得到巩固和发展,同时帮助学生克服心理上的恐惧,找到对抽象函数学习的信心.

参考文献:

[1] 滕好波.开展“一题一课”提升复习质量:以一道中考压轴题为例[J].中学数学教学参考,2023(18):31-33.

[2] 陈秋月.一题一课攻克难点:以一道高考题为例[J].高中数学教与学,2021(12):31-32,43.

[3] 张文海.“一题一课”:让高三数学复习走向素养落实[J].数学通报,2020,59(07):30-34.

[责任编辑:李慧娇]

猜你喜欢
一题一课
初中数学课堂的有效提问
“一题一课”理念下的教学实施
“探究线段的数量关系”教学实录与反思
“一题一课”模式在二次函数复习教学中的实践与应用
小学高段数学“一题一课”教学设计与实施例谈
初中数学“一题一课”模式下的复习课探究
初中数学“一题一课”模式下的复习课探究
重视数学问题教学提高学生解题能力探研
成才之路(2018年10期)2018-05-24 08:46:24
初中数学“一题一课”模式下的复习课探究
初中数学复习课“一题一课”教学思路探微
成才之路(2017年29期)2017-10-30 18:53:22